BRPI0617575A2 - meio de filtragem coalescente e processo de remoÇço de aerossàis lÍquidos, àleo e/ou Água de um fluxo de gÁs - Google Patents

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Abstract

<B>MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE E PROCESSO DE REMOÇçO DE AEROSSOIS LÍQUIDOS, àLEO EIOU ÁGUA DE UM FLUXO DE GÁS<D>A presente invenção se refere a um meio de filtragem coalescente para a remoção de aerossóis líquidos, óleo e/ou água de fluxo de gases. O meio contém rede de nanofibras com pelo menos uma camada de nanofibras poliméricas contínuas, substancialmente livres de poliolefina, em que cada camada de nanofibras possui diâmetro médio de fibra de menos de cerca de 800 nm e possui peso base de pelo menos cerca de 2,5 g/m^ 2^.

Description

"MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE E PROCESSO DE REMOÇÃO DEAEROSSÓIS LÍQUIDOS, ÓLEO E/OU ÁGUA DE UM FLUXO DE GÁS"
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a meio de filtragem coalescente,especificamente meio de filtragem para remover aerossóis líquidos, óleo ouágua de fluxos de gás ou ar comprimido.
Antecedentes da Invenção
Fluxos de gases utilizados em compressores ou bombas a vácuoe refrigerantes utilizados em compressores de refrigeração ou ar condicionadopodem ser contaminados com aerossóis líquidos, óleo e água. Pode-se utilizaraparelho de filtragem para remover o contaminante. O contaminante érecolhido sobre meio de filtragem coalescente utilizado no aparelho defiltragem. O meio de filtragem coalescente pode ser elaborado com materiaistecidos ou não tecidos. Esses materiais são compostos de densas esteiras decelulose, vidro ou fibras sintéticas. A fim de ser eficiente, o meio de filtragemcoalescente deve capturar o contaminante ao mesmo tempo em que permiteque o fluxo de gás flua através dos meios de filtragem com a mínima queda depressão ou impedância possível, o que permite permeabilidade a ar adequada.Também seria útil que o peso base do meio de filtragem coalescente sejaminimizado para reduzir o custo.
O Pedido de Patente Norte-Americano n° 2004/0038014descreve meio de filtragem polimérico para remoção de materialparticulado de fluxo de líquido ou gás. Os meios de filtragem sãofabricados com fibras de polímero orgânico com diâmetro de 0,03 a 0,5micra, em que o meio de filtragem possui espessura de 1 a 100 micra eos meios de filtragem possuem solidez de 5% a 50%. Exemplos destesmeios de filtragem descrevem o uso de centenas de milhares de camadaspara completar os meios de filtragem poliméricos.O Pedido de Patente Norte-Americano n° 2004/0261381 descreveelemento de filtragem que inclui membrana para remoção de partículas de fluxode gás e, particularmente, retirada do óleo de fluxo de ar em compressor oubomba a vácuo. A membrana inclui pelo menos uma camada de material denanofibras que é fabricada com poliamida e possui diâmetro de fibras de 50 a1000 nanômetros e peso base de 20 a 200 g/m2. A membrana deve serdisposta, entretanto, entre uma série de camadas de filtragem que agem comocomponentes de filtro adicionais.
Seria vantajoso ter meio de filtragem coalescente fabricado comrede de nanofibras que é eficiente na remoção de aerossóis líquidos, óleo ouágua de fluxo de gases enquanto tem baixa queda de pressão, altapermeabilidade a ar, baixo peso base e quantidade mínima de camadas de filtragem.
Descrição Resumida da Invenção
Em primeira realização, a presente invenção refere-se a meio defiltragem coalescente para remoção de aerossóis líquidos, óleo e/ou água defluxo de gás que compreende rede de nanofibras com pelo menos umacamada de nanofibras poliméricas substancialmente livres de poliolefinacontínuas, em que cada camada de nanofibras possui diâmetro médio de fibrasde menos de cerca de 800 nm e peso base de pelo menos cerca de 2,5 g/m2.
Segunda realização da presente invenção refere-se a processo deremoção de aerossóis líquidos, óleo e/ou água de fluxo de gases quecompreende a passagem de fluxo de gases que contém aerossóis líquidos,óleo e/ou água através de meio de filtragem coalescente que compreende redede nanofibras com pelo menos uma camada de nanofibras poliméricassubstancialmente livres de poliolefina contínuas, em que cada camada denanofibras possui diâmetro médio de fibra de menos de cerca de 800 nm epossui peso base de pelo menos cerca de 2,5 g/m2 e remoção de pelo menosuma parte dos mencionados aerossóis líquidos, óleo e/ou água do mencionadofluxo de gás.
Definições
A expressão "meio de filtragem coalescente" ou "meio" designa amaterial ou coleção de materiais através dos quais substâncias líquidas ousimilares a líquidos tais como aerossóis líquidos, óleo e/ou água que conduzpassagens de gás, com deposição concomitante e pelo menos temporária dolíquido ou substâncias similares a líquido no meio ou sobre ele. Dever-se-áobservar que as substâncias líquidas ou similares a líquidos podem ser um tipode substância ou combinação de dois ou mais tipos de substâncias. Além dassubstâncias líquidas ou similares a líquidos e devido à natureza do meio, omeio pode também bloquear materiais particulados sólidos.
O termo "nanofibras" indica fibras que possuem diâmetros demenos de 1000 nanômetros.
A expressão "rede de nanofibras" designa não tecido similar afolha fabricado com nanofibras produzidas por meio de processo de fiação talcomo eletrofiação ou eletrossopro. A rede pode consistir de uma ou maiscamadas de nanofibras formadas por uma ou mais fases de recolhimento oupelo emprego de um ou mais feixes de fiação.
A expressão "camada de nanofibras" designa grupo de fibrasformadas durante o processo de fiação em uma única passagem e por umúnico feixe de fiação. Em termos físicos, a camada de nanofibras formada emprocessos não tecidos não seria dividida em mais de uma camada denanofibras por meios comuns.
O termo "passagem" designa o processo de formação de camadade nanofibras em que as nanofibras são formadas a partir de uma condução defiação utilizando um feixe de fiação. O termo "passagens" indica mais de umacondução de fiação utilizando um feixe de fiação. Especificamente, após aprimeira passagem, a camada de nanofibras formada é passada através daárea de fiação uma ou mais vezes adicionais com as camadas de nanofibrassubseqüentes adicionadas à camada de nanofibras existente.A expressão "feixe de fiação" ou "pacote de fiação" designa oaparelho de fiação. Cada feixe de fiação ou pacote de fiação pode sercomposto de vários bocais de fiação em conjunto linear ou radial para produzircamada de nanofibras. Caso diversos feixes de fiação sejam utilizados em umúnico aparelho de fiação, uma única passagem de fiação produziria diversascamadas de nanofibras.Breve Descrição das FigurasA Figura 1 é ilustração de aparelho de eletrossopro do estado datécnica para a formação de nanofibras apropriadas para uso na presenteinvenção.Descrição Detalhada da InvençãoA presente invenção refere-se a meio de filtragem coalescenteque pode ser utilizado para a remoção de aerossóis líquidos, óleo e/ou água dear comprimido ou fluxos de gás. Particularmente, este meio pode ser utilizadopara a remoção de umidade de óleo de fluxo de ar em compressor ou bomba avácuo.O meio de filtragem coalescente compreende rede de nanofibrascom pelo menos uma camada de nanofibras. A camada de nanofibrascompreende coleção de nanofibras poliméricas orgânicas substancialmentelivres de poliolefina e substancialmente contínuas, que possuem diâmetros demenos de cerca de 800 nm. A camada de nanofibras pode ser formada pormeio de fiação por sopro eletrostático, denominado a seguir "eletrossopro".Processo de formação de nanofibras por meio de eletrossopro é descrito nodocumento de Patente PCT n0 WO 03/080905A (correspondente ao número desérie norte-americano 10/477.882, depositado em dezenove de novembro de2003), que é incorporado ao presente como referência. WO 03/080905Adescreve aparelho e método de produção de rede de nanofibras, em que oaparelho é essencialmente conforme exibido na Figura 1.
O método compreende a alimentação de fluxo de soluçãopolimérica que compreende polímero e solvente de tanque de armazenagem100 para uma série de bocais de fiação 104 em fieira 102 à qual é aplicada altavoltagem, através da qual é descarregada a solução polimérica. Enquanto isso,ar comprimido que é opcionalmente aquecido em aquecedor a ar 108 é emitidopor bocais de ar 106 dispostos nos lados da periferia de bocal de fiação 104. Oar é geralmente dirigido para baixo na forma de fluxo de gás de sopro queengloba e encaminha a solução polimérica recém emitida e auxilia na formaçãoda rede fibrosa, que é recolhida sobre correia de recolhimento porosa aterrada110 acima de câmara a vácuo 114, que possui vácuo aplicado a partir daentrada de soprador de ar 112.
O diâmetro médio de fibra das nanofibras é de menos de cerca de800 nm, até cerca de 50 nm a cerca de 500 nm e mesmo cerca de 100 nm acerca de 400 nm. Cada camada de nanofibras possui peso base de pelomenos cerca de 2,5 g/m2, até cerca de 5 g/m2 a cerca de 100 g/m2 e mesmocerca de 10 g/m2 a cerca de 75 g/m2. Cada camada de nanofibras possuiespessura de cerca de 10 pm a cerca de 600 pm, até cerca de 20 μιτι a cercade 250 pm e mesmo cerca de 30 pm a cerca de 200 pm.
O processo de eleterossopro permite a formação de camada denanofibras com peso base apropriado para uso em meio de filtragemcoalescente em ar em uma única passagem, pois é possível rendimento maisalto que o conhecido anteriormente na produção de nanofibras. Em vista doalto rendimento do processo de eletrossopro, camada de nanofibras com pelomenos cerca de 2,5 g/m2 pode ser formada com velocidade de correia derecolhimento de pelo menos cerca de 0,75 m/min e até pelo menos cerca de1,5 m/min. O rendimento da solução de polímero no processo de eletrossopropara a formação de nanofibras é de pelo menos cerca de 1 cm3/min/orifício dafieira e convenientemente pelo menos cerca de 2 cm3/min/orifício.Configurando-se a fieira para que possua uma série de bocais de fiação ouorifícios ao longo do comprimento da fieira comumente denominado feixe defiação e fornecendo-se a solução de polímero através de cada bocal ou orifícioa essas altas velocidades de fluxo, portanto, camada de nanofibras com pesobase mais alto que o conhecido até aqui pode ser formada em uma únicapassagem. Dependendo do rendimento da solução de polímero e davelocidade da correia de recolhimento, camadas de nanofibras isoladas quepossuem pesos base de cerca de 2,5 g/m2 e até 100 g/m2 podem ser formadasem uma única passagem.
Por outro lado, processos convencionais de formação de redes denanofibras com peso base apropriado necessitam de passagens repetidas deaparelho de recolhimento ao longo do processo de formação de nanofibraspara acúmulo até peso base de até 1 g/m2. Formando-se a rede de nanofibrasem uma passagem de acordo com a presente invenção, é necessário menosmanipulação, reduzindo a oportunidade de introdução de defeitos na rede denanofibras final. O rendimento mais alto da solução de polímero do processode eletrossopro fornece processo mais econômico que o conhecidoanteriormente na produção de nanofibras.
Naturalmente, os técnicos no assunto reconhecerão que, sobcertas circunstâncias, pode ser vantajoso ajustar as condições de fiação paradepósito de diversas camadas de nanofibras, cada qual com pelo menos cercade 2,5 g/m2 em diversas passagens ou passagem única através de diversosfeixes de fiação, a fim de compor o peso base total da rede de nanofibras.Variações das condições de fiação para modificar a velocidade de deposiçãode nanofibras e, portanto, o peso base de camada de nanofibras isoladapodem ser elaboradas na velocidade da correia de recolhimento, rendimentoda solução de polímeros e até pela variação da concentração do polímero nasolução.
As camadas de nanofibras do meio de filtragem coalescente são elaboradas a partir de nanofibras poliméricas orgânicas. Estas fibras poliméricassão elaboradas a partir de polímero sintético que é selecionado a partir depoliamida, poliimida, poliaramida, polibenzimidazol, polieterimida, poliacrilonitrila,poli(etileno tereftalato), polianilina, poli(óxido de etileno), poli (naftalato deetileno), poli (butileno tereftalato), borracha de estireno butadieno, poliestireno,poli (cloreto de vinila), poli (álcool vinílico), poli (fluoreto de vinilideno), poli(butileno de vinila) e seus compostos derivados ou copolímeros. As redes denanofibras para o meio de filtragem coalescente deverão ser livres de poliolefina,pois as poliolefinas tendem a inchar em contato com óleo, que por fim aumentaráa queda de pressão e reduzirá o fluxo de gás através do filtro.
Em realização alternativa, o meio de filtragem coalescente podeser elaborado a partir de rede de nanofibras com uma ou mais camadas denanofibras em combinação com camada veículo porosa (também denominadano presente "forro" (scrim)). Esta combinação pode ser elaborada por meio delaminação adesiva da rede de nanofibras ao forro ou de formação da camada de nanofibras diretamente sobre o forro, colocando-se o forro sobre a correiade recolhimento 110 no processo descrito acima para formar estrutura de forroe camada de nanofibras, caso em que a camada de nanofibras adere-se aoforro por meio de entrelaçamento mecânico. O forro pode ser uma ou maiscamadas de rede não tecida ou material tecido. Convenientemente, o forro pode ser rede não tecida sp unbond (filamentos contínuos termossoldados)isolada ou rede não tecida cardada isolada.
O meio de filtragem coalescente de acordo com a presenteinvenção pode ser fabricado em qualquer formato de filtro desejado tal comocartuchos, discos planos e latas. Nessas estruturas, os meios podem serdobrados, enrolados ou posicionados de outra forma sobre estruturas desustentação. O meio de filtragem coalescente de acordo com a presenteinvenção pode ser utilizado em virtualmente qualquer estrutura convencional,incluindo filtros ovais, filtros de cartucho, estruturas de filtro enroladas emespiral e pode ser utilizado em configurações em placas, filtro Z ou outrasgeométricas que envolvam a formação do meio em formatos ou perfis úteis.Geometrias convenientes incluem padrões cilíndricos e dobrados. Essespadrões cilíndricos são geralmente preferidos por serem de fabricaçãorelativamente direta, utilizarem métodos de fabricação de filtros convencionaise serem de serviço relativamente fácil. A dobra de meios aumenta a extensãodos meios em dado volume.
A eficiência de filtragem do meio de filtragem coalescente é depelo menos cerca de 99,5%, até pelo menos cerca de 99,9% e mesmo pelomenos cerca de 99,999%.
A queda de pressão inicial (também denominada no presente"queda de pressão" ou "diferencial de pressão") do meio de filtragemcoalescente é de menos de cerca de 200 mm H2O e até menos de cerca de100 mm H2O. A queda de pressão através de filtro aumenta ao longo do tempodurante o uso, pois substâncias líquidas ou similares a líquidos obstruem ofiltro. Considerando que outras variáveis sejam mantidas constantes, quantomais alta a queda de pressão através de filtro, mais curta a vida do filtro. Filtroé tipicamente determinado como necessitando de substituição ao atingir-sequeda de pressão limitadora selecionada através do filtro. A queda de pressãolimitadora varia dependendo da aplicação. Como esse acúmulo de pressão éresultado da carga de substância, para sistemas com igual eficiência, vida maislonga é tipicamente associada diretamente à capacidade de carga mais alta.Eficiência é a propensão do meio a capturar, em vez de deixar passar,substâncias. Geralmente, quanto mais eficientes forem os meios de filtragemna remoção de substâncias de fluxo de gás, mais rapidamente os meios defiltragem se aproximarão do diferencial de pressão do "tempo de vida",considerando que outras variáveis sejam mantidas constantes.
Quanto mais alta a permeabilidade a ar do meio de filtragemcoalescente, mais baixa a queda de pressão e, portanto, mais longa a vida dofiltro, considerando que outras variáveis sejam mantidas constantes.Convenientemente, a permeabilidade a ar Frazier do meio de filtragemcoalescente de acordo com a presente invenção é preferencialmente de pelo menos cerca de 1 m3/min/m2 e até cerca de 1 a cerca de 50 m3/min/m2.
Métodos de TesteNo relatório descritivo acima e nos exemplos não limitadoresque se seguem, os métodos de teste a seguir foram empregados paradeterminar diversas características e propriedades relatadas. ASTM designa a Sociedade Norte-Americana de Testes e Materiais e CAGIdesigna o Instituto de Gás e Ar Comprimido.
Eficiência de filtragem é medida da capacidade de filtro deremover partículas de fluxo de gás, conduzida de acordo com CAGI ADF 400, eé relatada em percentual. As condições de teste incluem contaminante de peso 30 de óleo em concentração de 10 mg/m3 e fluxo de ar em velocidade de facede 0,2 m/s através de amostra de teste saturada com óleo plana com 90 mmde diâmetro. As eficiências de amostras foram medidas sob temperatura de 210C, umidade relativa de 45% e pressão barométrica de 740 mm Hg. Os dadosforam recolhidos utilizando aparelho de teste MIE DataRam 4 Modelo DR-40000 (disponível por meio da Thermo Electron Corporation).
Queda de pressão ou pressão diferencial é medida da alteraçãoda pressão de fluxo de gás ao longo de filtro saturado com óleo, conduzida deacordo com CAGI ADF 400, e é relatada em mm de coluna de água, tambémdenominados no presente mm H2O. As condições de teste são descritas nométodo de teste de Eficiência de Filtragem.
Permeabilidade a ar Frazier é medida do fluxo de ar que passaatravés de material poroso sob diferencial de pressão indicado entre assuperfícies do material poroso, conduzida de acordo com ASTM D-737, e érelatada em m3/min/m2. Ela mede o volume de fluxo de ar através de materialsob pressão diferencial de 12,7 mm de água. Orifício é montado em sistema avácuo para restringir o fluxo de ar através da amostra até quantidademensurável. O tamanho do orifício depende da porosidade do material.Permeabilidade a ar Frazier é medida em unidades de pé3/min/pé2 utilizandomanômetro duplo da Sherman W. Frazier Co. com orifício calibrado econvertido em unidades de m3/min/m2.
Diâmetro da fibra foi determinado conforme segue. Dez imagensde microscópio eletrônico de varredura (SEM) em ampliação de 5000x foramtomadas de cada amostra de camada de nanofibras. O diâmetro de 11 (onze)nanofibras claramente diferenciáveis foi medido a partir de cada imagem SEMe registrado. Defeitos não foram incluídos (ou seja, conjuntos de nanofibras,gotas de polímero, interseções de nanofibras). O diâmetro médio de fibra paracada amostra foi calculado e relatado em nanômetros (nm).
Espessura foi determinada por meio de ASTM D-1777 e érelatada em micrômetros (pm).
Peso base foi determinado por meio de ASTM D-3776 e relatadoem g/m2.
Exemplos
A presente invenção será descrita em mais detalhes a seguir nosexemplos abaixo. Aparelho e processo de eletrossopro ou fiaçãoeletrossoprada para a formação de rede de nanofibras de acordo com apresente invenção conforme descrito no documento de Patente PCT n0 WO2003/080905, conforme ilustrado na Fig. 1 do presente, foi utilizado paraproduzir as camadas e redes de nanofibras dos Exemplos abaixo.
Redes de nanofibras de camadas de nanofibras foram elaboradaspor meio de eletrossopro de solução de polímero nylon 6,6 que possuidensidade de 1,14 g/cc (disponível por meio da Ε. I. du Pont de Nemours andCompany, Wilmington, Delaware) a 24% em peso em ácido fórmico a 99% depureza (disponível por meio da Kemira Oyj, Helsinque, Finlândia). O polímero eo solvente foram alimentados em tanque de mistura de solução, a solução foitransferida para reservatório e medida por meio de bomba de engrenagenspara pacote de fiação por eletrossopro que possui uma série de bocais defiação e bocais de injeção de gás. O pacote de fiação foi mantido sobtemperaturas de cerca de 13 0C a cerca de 26 0C com a pressão da soluçãonos bocais de fiação de cerca de 9 bar a cerca de 13 bar. A fieira foi isoladaeletricamente e aplicou-se voltagem de 65 kV. Ar comprimido sob temperaturade cerca de 34 0C a cerca de 79 0C foi injetado através dos bocais de injeçãode gás a partir do pacote de fiação sob velocidade de cerca de 4,7 m3/min acerca de 6 m3/min e pressão de 240 mm H2O a cerca de 410 mm H2O. Asfibras saíram dos bocais de fiação para o ar sob pressão atmosférica, umidaderelativa de cerca de 50% a cerca de 72% e temperatura de cerca de 13 0C acerca de 24 0C. As fibras foram depositadas na distância de cerca de 300 mm acerca de 360 mm abaixo da saída do pacote sobre correia porosa que se moveà velocidade de cerca de 2,0 m/min a cerca de 14,8 m/min. Câmara a vácuoabaixo da correia porosa assistiu na deposição das fibras.
Exemplo 1
Foi elaborada rede de nanofibras co m uma única camada denanofibras. O pacote encontrava-se à temperatura ambiente de 24 0C com apressão da solução nos bocais de fiação em 11 bar. Ar comprimido sobtemperatura de 60 0C foi injetado através dos bocais de injeção de gás dopacote de fiação em velocidade de 5,5 m3/min e pressão de 320 mm H2O. Asfibras formadas foram depositadas a 330 mm abaixo da saída do pacote sobrecorreia coletora porosa que se move a 7,38 m/minuto. Câmara a vácuo abaixoda correia assistiu na deposição das fibras em camada de nanofíbras isoladaque compreendeu a rede de nanofíbras. As propriedades da rede de nanofíbrasencontram-se resumidas na Tabela.
Exemplo 2
O Exemplo 2 foi preparado de forma similar ao Exemplo 1, exceto peloaumento da velocidade da correia coletora porosa para 14,78 m/minuto. Isso produziucamada de nanofíbras com cerca da metade do peso base do Exemplo 1. A camadade nanofíbras resultante foi colocada sobre a correia coletora porosa e passadaatravés do processo de eletrossopro para recolher outra camada de nanofíbras. Esteprocesso foi repetido até o recolhimento de cinco camadas de nanofíbras em umarede de nanofíbras pesada do Exemplo 2. À medida que cada camada de nanofíbrasadicional era adicionada, o vácuo da câmara a vácuo aumentava.
Alternativamente, este exemplo poderia haver sido elaborado pormeio de uma passagem através do processo de eletrossopro, reduzindo-seadequadamente a correia coletora porosa. As propriedades da rede denanofíbras são resumidas na Tabela.
Exemplo 3
O Exemplo 3 foi preparado de forma similar ao Exemplo 1, excetopela adição de camadas de nanofíbras similar ao Exemplo 2. Foi recolhido totalde quatro camadas de nanofíbras. As propriedades da rede de nanofíbrasencontram-se resumidas na Tabela.
Exemplo 4
O Exemplo 4 foi preparado de forma análoga ao Exemplo 1, mascom leves alterações das condições de processo, a fim de elaborar fibras comdiâmetro médio menor. O pacote de fiação encontrava-se à temperaturaambiente de 13°C com a pressão da solução nos bocais de fiação a 13 bar ear comprimido sob temperatura de 34°C foi injetado através dos bocais deinjeção de gás a partir do pacote de fiação sob velocidade de 4,7 m3/min epressão de 240 mm H2O. As fibras formadas foram depositadas 300 mmabaixo da saída do pacote sobre correia coletora porosa que se move a 5,67m/minuto. Câmara a vácuo abaixo da correia assistiu na deposição das fibrasem camada de nanofibras isolada que compreendeu a rede de nanofibras. Aspropriedades da rede de nanofibras encontram-se resumidas na Tabela.
Exemplo 5
O Exemplo 5 foi preparado de forma similar ao Exemplo 4, excetopelo aumento da velocidade da correia coletora porosa para 11,30 m/minuto. Issoproduziu camada de nanofibras com cerca de metade do peso base do Exemplo4. Além disso, camadas de nanofibras adicionais foram agregadas de maneirasimilar ao Exemplo 2. Foi recolhido total de cinco camadas de nanofibras. Aspropriedades da rede de nanofibras encontram-se resumidas na Tabela.
Exemplo 6
O Exemplo 6 foi preparado de forma similar ao Exemplo 4, excetopela agregação de camadas de nanofibras adicionais similares ao Exemplo 2.Foi recolhido total de quatro camadas de nanofibras. As propriedades da redede nanofibras encontram-se resumidas na Tabela.
Exemplo 7
O Exemplo 7 foi preparado de forma análoga ao Exemplo 4, mascom leves alterações das condições de processamento, a fim de elaborar redede nanofibras com camada de nanofibras isolada com peso base mais alto apartir de passagem isolada através da máquina de fiação de um feixe.
As fibras formadas foram depositadas 250 mm abaixo da saída dopacote sobre correia coletora porosa que se move a 2,1 m/minuto. Câmara avácuo abaixo da correia assistiu na deposição das fibras em uma únicacamada de nanofibras que compreendeu a rede de nanofibras. Aspropriedades da rede de nanofibras encontram-se resumidas na Tabela.
Exemplos Comparativos AeB
Redes de microvidro depositadas úmidas foram obtidas para o Exemplo Comparativo A como LydAir® MG 1909 ASHRAE classe 1000,eficiência de filtragem de partículas DOP (0,3 pm) a 15% e, para o ExemploComparativo B1 como LydAir® MG 1894 ASHRAE classe 1000, eficiência defiltragem de partículas DOP (0,3 pm) a 50% (ambos disponíveis por meio daLydall Filtration/Separation Inc., Manchester, Connecticut). As propriedades dascamadas de nanofibras encontram-se resumidas na Tabela.
Tabela
Propriedades de Redes de nanofibras
<table>table see original document page 15</column></row><table>
Os Exemplos 1 a 7 exibem eficiência de filtragem aprimorada,espessura e peso base reduzidos ao mesmo tempo em que é mantidapermeabilidade a ar Frazier comparável e queda de pressão comparada comos Exemplos Comparativos AeB.

Claims (28)

1. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, caracterizadopelo fato de ser para remoção de aerossóis líquidos, óleo e/ou água de fluxo degás, que compreende rede de nanofibras com pelo menos uma camada denanofibras poliméricas substancialmente livres de poliolefinas contínua, em quecada camada de nanofibras possui diâmetro médio de fibras de menos decerca de 800 nm e possui peso base de pelo menos cerca de 2,5 g/m2.
2. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibraspossui diâmetro médio de fibras de cerca de 50 nm a cerca de 500 nm.
3. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibraspossui peso base de cerca de 5 g/m2 a cerca de 100 g/m2.
4. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibraspossui espessura de cerca de 10 pm a cerca de 600 μιτι.
5. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possuipermeabilidade a ar Frazier de pelo menos cerca de 1 m3/min/m2.
6. MEtO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possuieficiência de filtragem, conforme determinado por meio do método de testeCAGI ADF 400, de pelo menos cerca de 99,5% quando desafiado comcontaminante de peso 30 de óleo sob concentração de 10 mg/m3 e fluxo de arsob velocidade de face de 0,2 m/s ao longo de amostra de teste saturada comóleo plana com 90 mm de diâmetro.
7. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possuieficiência de filtragem de pelo menos cerca de 99,9%.
8. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possuieficiência de filtragem de pelo menos cerca de 99,999%.
9. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possuiqueda de pressão de menos de cerca de 200 mm H2O.
10. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as nanofibras poliméricas sãoelaboradas a partir de polímero sintético que é selecionado a partir depoliamida, poliimida, poliaramida, polibenzimidazol, polieterimida,poliacrilonitrila, poli (etileno tereftalato), polianilina, poli(óxido de etileno), poli(naftalato de etileno), poli (butileno tereftalato), borracha de estireno butadieno,poliestireno, poli (cloreto de vinila), poli (álcool vinílico), poli (fluoreto de vinilideno), poli (butileno de vinila) e seus copolímeros ou compostos derivados.
11. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o polímero sintético époliamida.
12. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente umforro para sustentar a rede de nanofibras.
13. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o forro compreende uma rede nãotecida ou um tecido.
14. MEIO DE FILTRAGEM COALESCENTE, de acordo com areivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a rede não tecida compreenderede não tecida spunbond (filamentos contínuos termossoldados) ou rede nãotecida cardada.
15. PROCESSO DE REMOÇÃO DE AEROSSÓIS LÍQUIDOS,ÓLEO E/OU ÁGUA DE UM FLUXO DE GÁS, caracterizado pelo fato de quecompreende a passagem de um fluxo de gás que contém aerossóis líquidos,óleo e/ou água através de meio de filtragem coalescente que compreende redede nanofibras com pelo menos uma camada de nanofibras poliméricassubstancialmente livres de poliolefinas contínua, em que cada camada denanofibras possui diâmetro médio de fibras de menos de cerca de 800 nm epossui peso base de pelo menos cerca de 2,5 g/m2 e remoção de pelo menosuma parte dos mencionados aerossóis líquidos, óleo e/ou água do mencionadofluxo de gás.
16. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibras possui diâmetromédio de fibras de cerca de 50 nm a cerca de 500 nm.
17. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibras possui peso base decerca de 5 g/m2 a cerca de 100 g/m2
18. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que cada camada de nanofibras possui espessura decerca de 10 pm a cerca de 600 μιτι.
19. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possui permeabilidade a arFrazier de pelo menos cerca de 1 m3/min/m2.
20. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possui eficiência de filtragem, conforme determinado por meio do método de teste CAGI ADF 400, de pelomenos cerca de 99,5% quando desafiada com contaminante de peso 30 de óleosob concentração de 10 mg/m3 e fluxo de ar em velocidade de face de 0,2 m/s aolongo de amostra de teste saturada com óleo plana com 90 mm de diâmetro.
21. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possui eficiência defiltragem de pelo menos cerca de 99,9%.
22. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possui eficiência de filtragemde pelo menos cerca de 99,999%.
23. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a rede de nanofibras possui queda de pressão demenos de cerca de 200 mm H2O.
24. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que as nanofibras poliméricas são elaboradas apartir de polímero sintético que é selecionado a partir de poliamida, poliimida,poliaramida, polibenzimidazol, polieterimida, poliacrilonitrila, poli(etilenotereftalato), polianilina, poli(óxido de etileno), poli (naftalato de etileno), poli(butileno tereftalato), borracha de estireno butadieno, poliestireno, poli (cloretode vinila), poli (álcool vinílico), poli (fluoreto de vinilideno), poli (butileno devinila) e seus copolímeros ou compostos derivados.
25. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que o polímero sintético é poliamida.
26. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um forro parasustentar a rede de nanofibras.
27. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato de que o forro compreende rede não tecida ou umtecido.
28. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de que a rede não tecida compreende rede não tecidaspunbond (filamentos contínuos termossoldados) ou rede não tecida cardada.
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